滤波电路
首页 > 硬件电路 > 滤波电路     2018-11-14

  交流电经由二极管整流以后,方向单一了,但是大小(电流强度)仍是处在不断地变化当中。这种脉动直流一般是不能直接用来给无线电装供电的。要把脉动直流变成波形平滑的直流,还需要再做一番“填平取齐”的工作,这便是滤波。换句话说,滤波的任务,就是把整流器输出电压中的波动成份尽可能地减小,改造成接近恒稳的直流电。

一、电容滤波

  电容器是一个贮存电能的仓库。在电路中,当有电压加到电容器两真个时候,便对电容器充电,把电能贮存在电容器中;当外加电压失去(或下降)以后,电容器将把贮存的电能再放出来。充电的时候,电容器两真个电压逐渐升高,直到接近充电电压;放电的时候,电容器两真个电压逐渐下降,直到完全消失。电容器的容量越
大,负载电阻值越大,充电和放电所需要的时间越长。这种电容带两端电压不能突变的特性,正好可以用来承担滤波的任务。

电容滤波电路

电容滤波电路
 

  图5-9是最简单的电容滤波电路,电容器与负载电阻并联,接在整流器后面,下面以图5-9(a)所示半波整施情况说明电容滤波的工作过程。在二极管导通期间,e2向负载电阻Rfz提供电流的同时,向电容器C充电,一直充到最大值。e2达到最大值以后逐渐降落;而电容器两端电压不能突然变化,依然维持较高电压。这时,D受反向电压,不能导通,因而Uc便通过负载电阻Rfz放电。因为C和Rfz较大,放电速度很慢,在e2降落期间里,电容器C上的电压降患上不多。当e2下一个周期来到并升高到大于Uc时,又再次对电容器充电。如斯重复,电容器C两端(即负载电阻Rfz:两端)便维持了一个较平稳的电压,在波形图上显现出对比平滑的波形。图5-10(a)(b)中分别示出半波整流和全波整流时电容滤波前后的输出波形。

电容滤波电路
 

  明显,电容量越大,滤波效果越好,输出波形越趋于平滑,输出电压也越高。但是,电容量达到一定值以后,再加大电容量对提高滤波效果已无显着作用。通常应根据负载电用和输出电说的大小选择最佳电容量。表5-2中所列滤波电容器容量和输出电流的瓜葛,可供参考。电容器的耐压值一般取的1.5倍。

  表5-3中列出带有滤波器的整流电路中各电压的瓜葛。
 

输出电流 2A摆布 1A摆布 0.5-1A摆布 0.1-0.5A 100-50mA 50mA下列 滤波电容 4000u 2000u 1000u 500u 200u-500u 200u   输入交流电压
(有效值) 负载开路时的
输出电压 带负载时的
输出电压 每一管经受的最
大反向电压 半 波 整 流
全 波 整 流
桥 式 整 流 E2
E2+E2
E2 wpe1.jpg (1040 字节)
wpe1.jpg (1040 字节)
wpe1.jpg (1040 字节) 约0.6E2
约1.2E2
约1.2E2 wpe3.jpg (1161 字节)
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采取电容滤波的整流电路,输出电压随时出电流变化较大,这对变化负载(如乙类推挽电路)来讲是很不利的。

 

二、电感滤波

  利用电感对交流阻抗大而对直流用抗小的特色,可以用带铁芯的线圈做成滤波器。电磁滤波输出电压较低,相输出电压波动小,随负载变化也很小,合用于负载电流较大的场合。

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  工作原理
  当流过电感的电流变化时,电感线圈中发生的感生电动势将阻挠电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈发生的自感电动势与电流方向相反,阻挠电流的增添,同时将一部份电能转化成磁场能存储于电感当中;当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻挠电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。因而经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变患上平滑,而且整流二极管的导通角增大。
  在电感线圈不变的情况下,负载电阻愈小,输出电压的交流份量愈小。只有在RL>>ωL时才能取得较好的滤波效果。L愈大,滤波效果愈好。
  另外,因为滤波电感电动势的作用,可以使二极管的导通角接近π,减小了二极管的冲击电流,平滑了流过二极管的电流,从而延长了整流二极管的寿命。
 

三、复式滤波器。

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  a、由电磁与电容组成的LC滤波器,其滤波效能很高,几近没有直流电压损失,合用于负载电流较大、请求纹波很小的场合。但是,这种滤波器因为电感体积和重量大(高频时可减小),对比笨重,成本也较高,一般情况下使用患上不多。
  b、把电容按在负载并联支路,把电感或电阻接在串连支路,可以组成复式滤波器,达到更佳的滤波效果口这种电路的形状很象字母π,所以又叫π型滤波器。

  c、由电阻与电容组成的RC滤波器。这种复式滤波器结构简单,能兼起降压、限流作用,滤波效能也较高,是最后用的一种滤波器。上述两种复式滤波器,因为接有电容,带负载能力都较差.
 

 

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